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1 DISCIPLINA: BIOLOGIA PROFESSOR: TURMA: 1 OS ANOS – A, B,C,D,E e F PERÍODO: MATUTINO CÓDIGOS DE HABILIDADES: (EM13CNT104) (EM13CNT202) OBJETOS DE CONHECIMENTO: Teoria celular Descoberta da célula: desenvolvimento e tipos de microscópios Membrana plasmática: Função, estrutura e transportes NOME DO ALUNO: __________________________________________________________________ IMPORTANTE: Preencher com o nome completo, utilizar o material para estudo das disciplinas referente ao mês de setembro. Responder as atividades escolares e devolver este material à escola nos prazos informados. Bons estudos!! TEORIA CELULAR – A DESCOBERTA DAS CÉLULAS - Uma característica comum a todos o seres vivos é a sua constituição celular, um fato que só foi possível conceituar depois do advento da Teoria Celular – A descoberta das células possibilitou o desenvolvimento e crescimento de várias ciências, entre elas a biologia, medicina, além de aperfeiçoar os métodos de classificação dos seres vivos. A maioria das células não pode ser vista sem o uso de instrumentos. Sua descoberta está diretamente associada ao desenvolvimento dos microscópios, instrumentos formados por lentes que permitem a ampliação de imagens. O microscópio, inventado no século XVI, foi utilizado pela primeira vez para observar seres vivos no século XV, pelo holandês Antony van Leeuwenhoek (1632-1723). Em suas análises, ele observou, entre outros organismos, seres em forma de pequenos bastonetes. Foi assim que descobriu as bactérias. Em grego, a palavra bakteria significa “bastão pequeno”, daí o nome desses seres microscópicos. https://planetabiologia.com/wp-content/uploads/2016/09/Teoria- Celular-A-descoberta-das-c%C3%A9lulas-1280x720.jpg O inglês Robert Hooke (1635-1703) fez aprimoramentos ao microscópio de Leeuwenhoek, acrescentando mais uma lente, e com ele observou diferentes materiais, entre eles, pedaços de cortiça. Hooke percebeu que a cortiça era formada por inúmeros compartimentos vazios, como se fossem buracos, que ele chamou de células (do latim cella = cômodo fechado). 2 A TEORIA CELULAR - Nos séculos XVIII e XIX, com o auxílio do microscópio, cientistas identificaram células em todos os seres vivos observados. Por volta de 1850, a grande quantidade de evidências da existência de células levou à criação de uma teoria, a teoria celular, que admite que todos os seres vivos são constituídos de células e que toda célula é originada de outra célula. Ao longo do tempo, os microscópios evoluíram muito, possibilitando a observação de estruturas e seres vivos cada vez menores. Os microscópios são instrumentos que apresentam um sistema de lentes e de iluminação. Eles são excelentes ferramentas para pesquisa, porque ampliam as imagens e permitem enxergar e estudar estruturas extremamente pequenas. MICROSCÓPIOS ÓPTICOS podem produzir imagens com aumentos de 20 a 1500 vezes, dependendo das lentes. As fotografias são resultados de imagens produzidas por esses microscópios recebem o nome de fotomicrografia. MICROSCÓPIOS ELETRÔNICOS podem produzir imagens com aumentos de 5 mil a 400 mil vezes. As fotografias que são imagens produzidas por esse tipo de microscópio recebem o nome de eletromicrografia. Fotomicrografias e eletromicrografias serão encontradas com frequência nos livros desta coleção. Quando as imagens receberam algum tipo de tratamento de coloração, a legenda indicará que as imagens têm cores artificiais. MICROSCÓPIOS – UMA VIAGEM PELA CÉLULA - No século XX, com a evolução dos microscópios e das técnicas de preparo dos materiais para a observação, foi possível visualizar com mais detalhes o interior das células e constatar que elas são formadas por diversas estruturas, chamadas organelas. Vamos estudar as células animais, as células vegetais, as células procariontes e algumas de suas organelas a seguir. A CÉLULA ANIMAL - A ilustração abaixo representa uma célula animal. Nela estão indicadas as principais estruturas que podem ser observadas com o auxílio de um microscópio. Cada estrutura desempenha um papel importante no funcionamento da célula. As células animais apresentam três componentes básicos: membrana plasmática, citoplasma e núcleo. A CÉLULA VEGETAL - Se compararmos uma célula vegetal com uma célula animal pode perceber que elas apresentam uma estrutura geral bastante semelhante. Ambas são formadas por membrana plasmática, citoplasma com diversas organelas e núcleo. Porém, somente as células vegetais têm uma estrutura mais espessa e rígida, formada principalmente por celulose, que envolve a membrana plasmática. Essa estrutura tem a função de proteger e dar forma à célula e é denominada parede celular. Outra característica das células vegetais é a presença de plastos no citoplasma. Os plastos são organelas que acumulam substâncias nutritivas e pigmentos fotossintetizantes. Os plastos mais conhecidos são os cloroplastos, que acumulam principalmente clorofila, substância que participa do processo de fotossíntese. https://i.pinimg.com/originals/de/84/84/de84849c8a12bf22061b90cf15621e84.jpg As células procarionte e eucarionte - As células animais e vegetais têm núcleo, estrutura onde se localiza o material genético. Por esse motivo são chamadas de células eucarióticas ou eucariontes (do grego eu= verdadeiro; karyon = núcleo; onthos = ser). Há também alguns seres unicelulares que têm um https://planetabiologia.com/celula-animal-estrutura-caracteristicas-gerais/ https://planetabiologia.com/a-celula-vegetal-caracteristicas-gerais/ https://planetabiologia.com/o-que-e-clorofila-para-que-uma-planta-utiliza/ https://i.pinimg.com/originals/de/84/84/de84849c8a12bf22061b90cf15621e84.jpg https://planetabiologia.com/o-que-sao-seres-unicelulares-exemplos-fotos/ 3 tipo diferente de célula: nela, o material genético apresenta-se livre no citoplasma, ou seja, não apresentam núcleo. Essas células são chamadas procarióticas ou procariontes (do grego pro =anterior; karyon = núcleo; onthos = ser). https://blog.biologiatotal.com.br/wp-content/uploads/2020/04/eucarionteXprocarionte-1024x506.jpg A classificação dos seres vivos em constante mudança - Até o início da década de 1960, a maioria dos cientistas dividia os seres vivos em dois grandes reinos: o reino Animal e o reino Vegetal. Agrupar todos os seres vivos apenas nessas duas categorias era bastante lógico, afinal as diferenças entre animais e plantas pareciam bem evidentes. Com o avanço da tecnologia, pôde-se observar e descobrir características mais específicas nos seres vivos. Com o auxílio do microscópio óptico, por exemplo, foi possível verificar a existência de microrganismos. Em meados do século XX, já com microscópios eletrônicos, foi possível observar que os microrganismos apresentavam características diferentes das encontradas nos animais e nas plantas. Essas e outras descobertas exigiram uma nova classificação dos seres vivos. A MEMBRANA PLASMÁTICA - É uma estrutura celular que atua delimitando as células, separando o interior celular do ambiente e funcionando como uma barreira que seleciona o que entra e o que sai. Essa estrutura possui espessura de cerca de 7,5 a 10 nm e é composta por uma dupla camada de fosfolipídios, na qual encontramos proteínas inseridas. Composição da membrana plasmática - A membrana plasmática é formada, principalmente, por lipídios e proteínas. Os lipídios atuam garantindo a estrutura da membrana, enquanto as proteínas estão relacionadas com as principais funções desempenhadas por essa estrutura celular. Os lipídios mais abundantes nessa estrutura são os fosfolipídios, os quais formam uma bicamada. Os fosfolipídios apresentam uma região hidrofílica e uma região hidrofóbica, estando a região hidrofóbica voltada para o centro da membrana e as regiões hidrofílicas voltadas para as duas superfícies da membrana. Alémdos fosfolipídios também são encontrados na membrana os glicolipídios e o colesterol. As proteínas presentes na membrana plasmática estão incrustadas na bicamada. Essas proteínas podem inseridas totalmente ou apenas parcialmente na membrana. Vale destacar que algumas funcionam como verdadeiros canais para a passagem de substâncias. → CARACTERÍSTICAS DA MEMBRANA PLASMÁTICA - A membrana plasmática é uma estrutura constituída basicamente de uma bicamada de fosfolipídios com proteínas inseridas nessa camada. O modelo que a descreve atualmente é o chamado modelo do mosaico fluído. Dizemos que a membrana parece-se com um mosaico, pois é constituída por uma série de proteínas inseridas na bicamada lipídica. Dizemos que a membrana é fluída, pois seus componentes são capazes de movimentar pela estrutura, não sendo, portanto, uma estrutura completamente estática. As proteínas e também os lipídios apresentam a capacidade de se mover. Quando comparadas aos fosfolipídios, as proteínas apresentam uma movimentação mais lenta. Um ponto interessante a ser destacado é que as duas faces da membrana plasmática são diferentes. Isso está relacionado com as diferentes funções atribuídas à membrana. https://blog.biologiatotal.com.br/wp-content/uploads/2020/04/eucarionteXprocarionte-1024x506.jpg https://planetabiologia.com/o-reino-animal-resumo/ https://planetabiologia.com/reino-plantae-resumo-caracteristicas-classificacao-dos-vegetais/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-membrana-plasmatica.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/lipidios.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/proteinas.htm 4 Na superfície externa da membrana plasmática, observa-se a presença de uma região mal delimitada denominada de glicocálice. O glicocálice é constituído pelas cadeias glicídicas dos glicolipídios e glicoproteínas presentes na membrana e também por glicoproteínas e proteoglicanos que são produzidos pela própria célula. Essa camada rica em carboidratos está relacionada com alguns processos como o reconhecimento e união entre células. https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2016/03/membrana-plasmatica.jpg → PROTEÍNAS DE MEMBRANA - As proteínas presentes na estrutura da membrana plasmática desempenham uma série de funções importantes para a célula, estando relacionadas, por exemplo, com o transporte de substâncias, comunicação entre células vizinhas e atividades enzimáticas. A depender da célula analisada, observa-se diferentes quantidades e também diferentes tipos de proteínas. Podemos classificar as proteínas presentes na membrana em dois grupos principais: PROTEÍNAS INTEGRAIS: As proteínas integrais são aquelas que penetram na bicamada lipídica. Algumas atravessam completamente a membrana, as chamadas proteínas transmembrana. A proteína transmembrana pode passar uma vez pela membrana ou, então, atravessá-la várias vezes. PROTEÍNAS PERIFÉRICAS: As proteínas periféricas são aquelas que não penetram na membrana plasmática, estando apenas conectadas a essa estrutura fracamente. → FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA - A membrana plasmática é uma estrutura presente em todos os tipos celulares, sendo encontrada, assim, tanto em células procarióticas, quanto em células eucarióticas. Ela desempenha várias funções essenciais para a manutenção dessas estruturas. Entre as principais funções da membrana plasmática, podemos citar: 1- Definir os limites da célula; 2 -Garantir proteção das estruturas da célula; 3 - Permitir que as diferenças entre o meio externo e o meio intracelular sejam mantidas; 4 - Selecionar o que entra e o que sai da célula. Em virtude da capacidade de selecionar essas substâncias, dizemos que a membrana plasmática apresenta permeabilidade seletiva; 5 - Conseguir captar sinais externos. → TRANSPORTE PELA MEMBRANA PLASMÁTICA - Como sabemos, uma das funções da membrana plasmática é selecionar o que entra e o que sai da célula. O transporte pela membrana, no entanto, não é um trabalho simples, sendo, em alguns casos, necessário o gasto de energia. Dizemos que o transporte é passivo quando não envolve gasto de energia e ativo quando ocorre o gasto de energia. TRANSPORTE PASSIVO Difusão simples: Na difusão simples, observa-se o movimento de uma substância do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Difusão facilitada: Nesse processo, a transferência de substâncias acontece com a ajuda de proteínas carreadoras. https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2016/03/membrana-plasmatica.jpg 5 https://slideplayer.com.br/slide/12765514/77/images/4/DIFUS%C3%83O+SIMPLES+DIFUS%C3%83O+FACILITADA+ACON TECE+ATRAV%C3%89S%3A+Dos+fosfolip%C3%ADdeos.jpg OSMOSE: Na osmose, o que se observa é a difusão do solvente pela membrana permeável do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. https://i.ytimg.com/vi/GB7Ao2lWBiQ/maxresdefault.jpg TRANSPORTE ATIVO Bomba de sódio-potássio: Nesse processo, ocorre o bombeamento de íons contra o gradiente de concentração. Na bomba de sódio-potássio, ocorre o bombeamento de sódio para fora da célula e potássio para o seu interior https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn%3AANd9GcRYpDH3MyzBRtbXXb55lrabJXReRZdwYdcjLw&usqp=CAU Vale destacar que macromoléculas e partículas maiores entram em saem das células por processo mais complexos, como a endocitose e exocitose. A endocitose é um processo que garante a entrada de substância por meio da formação de vesículas que se invaginam e posteriormente se destacam da membrana plasmática. Na exocitose, ocorre a liberação de um conteúdo que está dentro da célula. Nesse processo, as vesículas migram até a membrana, fusionam-se a ela e liberam o conteúdo para fora da célula. https://alemdasaulas.files.wordpress.com/2015/11/endocitose- exocitose-p.png https://slideplayer.com.br/slide/12765514/77/images/4/DIFUS%C3%83O+SIMPLES+DIFUS%C3%83O+FACILITADA+ACONTECE+ATRAV%C3%89S%3A+Dos+fosfolip%C3%ADdeos.jpg https://slideplayer.com.br/slide/12765514/77/images/4/DIFUS%C3%83O+SIMPLES+DIFUS%C3%83O+FACILITADA+ACONTECE+ATRAV%C3%89S%3A+Dos+fosfolip%C3%ADdeos.jpg https://i.ytimg.com/vi/GB7Ao2lWBiQ/maxresdefault.jpg https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn%3AANd9GcRYpDH3MyzBRtbXXb55lrabJXReRZdwYdcjLw&usqp=CAU https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn%3AANd9GcRYpDH3MyzBRtbXXb55lrabJXReRZdwYdcjLw&usqp=CAU https://brasilescola.uol.com.br/biologia/endocitose.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/exocitose.htm https://alemdasaulas.files.wordpress.com/2015/11/endocitose-exocitose-p.png https://alemdasaulas.files.wordpress.com/2015/11/endocitose-exocitose-p.png 6 ATIVIDADES 1 - Atualmente, existe uma grande variedade de tipos de microscópios, que podem ser utilizados para diferentes tipos de aplicações. Sobre esse assunto, analise as assertivas e assinale a alternativa correta. I. O Microscópio Eletrônico de Varredura permite obter imagens tridimensionais, sendo bastante utilizado para a observação da estrutura superficial de uma amostra. II. O Microscópio Eletrônico de Transmissão tem poder de resolução bem maior que o do Microscópio Óptico e necessita que o material seja cortado em camadas ultrafinas para ser visualizado. (Valor 0,05) a) Somente I está correta. b) Apenas I e II estão corretas. c) Nenhuma está correta. d) Apenas I e II estão incorretas. 2- As células animal e vegetal apresentam algumas diferenças marcantes, porém também algumas semelhanças. Analise atentamente as alternativas seguintes e marque a única que não corresponde a uma estrutura comum a essas células. (Valor 0,05) a) Membrana plasmática b) Ribossomo c) Parede celular d) Complexo golgiense 3- A célula vegetal apresentaalgumas estruturas que não são observadas em célula animal. Entre essas estruturas estão os leucoplastos, um tipo de plastídio que: (Valor 0,05) a) é responsável pela realização de fotossíntese. b) apresenta-se rico em carotenoides. c) não possui pigmento, mas armazena substâncias. d) é responsável pelo controle do pH da célula. 4 - A célula vegetal e a célula animal, apesar de tratarem-se de células eucariontes, apresentam algumas diferenças. Na célula vegetal, por exemplo, observa-se a presença de uma estrutura que pode ocupar até 90% do seu espaço celular e garante, entre outras funções, o equilíbrio osmótico da célula. Essa estrutura é chamada de: (Valor 0,05) a) vacúolo. b) plasto. c) cloroplasto. d) glioxissomo. 5 - Um aluno observou uma célula eucarionte em um microscópio e não sabia se essa se tratava de uma célula animal ou vegetal. Ele então fez algumas anotações: (Valor 0,06) I - A célula possui ribossomos. II - A célula possui retículo endoplasmático. III - A célula possui apenas membrana plasmática como envoltório. IV - A célula apresenta lisossomo. Com essas anotações, é possível identificar a célula como uma célula. a) vegetal, devido à ausência de parede celular. b) vegetal, devido à presença de lisossomo. c) vegetal, devido à presença de retículo endoplasmático. d) animal, devido à presença de lisossomo e à ausência de parede celular. 6 - Marque a alternativa que completa melhor a frase a seguir: “A membrana plasmática é constituída por uma bicamada de _________ com moléculas de __________ inseridas”. (Valor 0,05) a) Proteínas e glicocálix b) Fosfolipídios e proteínas c) Fosfolipídios e lipídios d) Lipídios e fosfolipídios 7 - De acordo com seu conhecimento a respeito do modelo do mosaico fluido, marque a alternativa em que estão indicados corretamente os nomes das moléculas abaixo: (Valor 0,06) a) 1- Fosfolipídios e 2- Glicocálix. b) 1- Proteínas e 2- Fosfolipídios. c) 1- Fosfolipídios e 2- Proteínas. d) 1- Proteínas e 2- Glicocálix. 7 8 - (PUC - RJ-2007) Em relação aos envoltórios celulares, podemos afirmar que: (Valor 0,06) a) todas as células dos seres vivos têm parede celular. b) somente as células vegetais têm membrana celular. c) somente as células animais têm parede celular. d) os fungos e bactérias não têm parede celular. 9 - As proteínas que compõem a membrana plasmática são classificadas basicamente em integrais e periféricas. A principal diferença entre elas é que: (Valor 0,06) a) enquanto as proteínas integrais intercalam-se na bicamada lipídica, as proteínas periféricas atravessam a membrana lado a lado. b) enquanto as proteínas integrais possuem a capacidade de atravessar a membrana, as proteínas periféricas localizam-se em apenas uma face da membrana. c) enquanto as proteínas integrais não fixam-se diretamente na bicamada lipídica, as proteínas periféricas estão fortemente unidas aos lipídios da membrana. d) enquanto as proteínas integrais estão localizadas na face interna da membrana plasmática, as proteínas periféricas fazem parte do exterior da célula. 9 - Uma das principais funções da membrana plasmática é controlar a entrada e saída de substâncias da célula. Através de sua permeabilidade seletiva, o envoltório celular realiza o __________ e transporta os materiais da região mais concentrada para a menos concentrada sem gasto de energia. Quando o ATP é utilizado para deslocar as substâncias do meio menos concentrado para o mais concentrado ocorre o __________. (Valor 0,06) Os espaços em branco são corretamente preenchidos por: a) difusão simples e difusão ativa. b) difusão simples e difusão facilitada. c) transporte em bloco e transporte passivo. d) transporte passivo e transporte ativo. 10 - (UFESC) Uma das propriedades fundamentais da membrana plasmática é sua permeabilidade seletiva. Vários processos de passagem de substâncias através da membrana são conhecidos. Pode-se afirmar, a respeito deles, que Verdadeiro e Falso. (Valor 0,06) I. A osmose é a passagem de solvente do meio mais concentrado para o meio menos concentrado. II. Todo transporte de substâncias através da membrana envolve gasto de energia. III. A difusão é facilitada quando envolve a presença de moléculas transportadoras específicas. IV. O transporte ativo é caracterizado pela passagem de soluto contra gradiente de concentração e em presença de moléculas transportadoras. a) F,F,V,V b)V,V,V,F c) F,V,F,V d) V,V,F,V. 11 - A pinocitose é um processo que ocorre nas células e esta relacionada com os transporte de substancias. A pinocitose pode ser classificada como um tipo de: (Valor 0,06) a) Exocitose b) fagocitose c) transporte passivo d) endocitose 12 - Algumas partículas não são capazes de atravessar a membrana plasmática da célula e precisam ser incorporadas de outras maneiras. As partículas dissolvidas em água, tais como os polissacarídios, são incorporadas à célula por: (Valor 0,06) a) fagocitose. b) osmose. c) pinocitose. d) exocitose. 13 - A osmose é um fenômeno que ocorre quando duas soluções são separadas por uma membrana semipermeável que permite o fluxo de solvente. O fluxo sempre ocorre do meio: (Valor 0,06) a) hipotônico para o hipertônico. b) hipertônico para o hipotônico. c) isotônico para o hipotônico. d) isotônico para o hipertônico. 8 14 - Quando uma célula vegetal é colocada em um meio hipotônico, ocorre uma migração da água para o interior da célula. Esse movimento de água faz com que a célula aumente consideravelmente de tamanho. Dizemos, nesse caso, que a célula está: (Valor 0,06) a) plasmolisada. b) deplasmolisada. c) túrgida. d) lignificada. ATIVIDADE COMPLEMENTAR A acelerada reprodução e aglomeração das algas dinoflageladas, com proporcional morte das mesmas, desencadeiam um efeito catastrófico na fauna aquática local, liberando substâncias tóxicas em alta concentração, capazes de envenenar a água e os organismos ali viventes: por exemplo, a morte em larga escala de peixes e moluscos. Em geral, os organismos filtradores são os mais atingidos. Esse fenômeno é conhecido por Maré Vermelha, geralmente ocasionada pela grande quantidade de matéria orgânica, proveniente do esgoto e lixo doméstico lançados no meio aquático, que além de tornar a água imprópria para o consumo humano, colaboram com o crescimento exagerado dessas algas. O aumento do número de marés vermelhas, em termos de quantidade, intensidade e dispersão geográfica, está relacionado à poluição e ao processo de eutrofização das águas marinhas. Sobre eutrofização trataremos na próxima semana. Por enquanto gostaríamos que refletisse acerca dos prejuízos causados pelo aumento descontrolado e excessivo dessas algas e dos desequilíbrios ecológicos ocasionados por esse fenômeno. Desafiamos, você estudante, a discorrer a respeito dos prejuízos ecológicos e econômicos decorrentes do fenômeno da Maré vermelha, considerando a cadeia alimentar e as atividades extrativistas. PERGUNTA: (Valor 0,20) 15 - Quais os impactos ambientais e econômicos que esse fenômeno pode ocasionar? Há algum registro da ocorrência desse fenômeno no Brasil? Discorra a respeito. RESPOSTA _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ REFERÊNCIAS GEWANDSZNAJDER, Fernando. Projeto Teláris. Volume 1, 6ª edição, Editora Ática, São Paulo, 2013. BARROS, Carlos (et). Ciências - Física e Química, Volume 1, 9ª edição, Editora Ática, São Paulo, 2013. BADAQUE, Cásar. Ciências - Entendendo a Natureza. Volume 1, 23ª edição, Editora Saraiva, São Paulo, 2009. BROCKELMANN, Rita. Observatório de Ciências. Editora Moderna, São Paulo, 2013. LÍQUENS, indicando a qualidade do ar. Disponível em: https://biologo.com.br/bio/bioindicadores/. Acesso em 08 de junho de 2020. CLÍNICA, Jornal Brasileiro de Patologia. Sociedade Brasileira de Patologia Clínica. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1676-24442009000200001. Acesso em 15 de setembro de 2020. MOORE, J. A. Science as a Way of Knowing. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts. Disponível em: http://www.ucmp.berkeley.edu/history/hooke.html. Acesso:14 de setembro de 2020. https://biologo.com.br/bio/bioindicadores/ http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1676-24442009000200001 http://www.ucmp.berkeley.edu/history/hooke.html
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